(57)【要約】      （修正有）【課題】固定的な回転軸を持ったステージ回転機構は使わずに、薄膜やパターン形成処理の均一性に優れ、また、ヒータによる加熱やチラーと冷媒を使った温度施宇御機構を同時に実施することのできる、ステージ上のウエハやトレーを直接移動させる機構を備えた半導体製造装置および半導体製造方法を提供する。【解決手段】１〜Ｎ本のリフトピン２０，２１，２２とステージ８の任意の組み合わせで、リフトピン２１，２２をリフトピン２０よりやや低く設定してウエハまたはトレー１を傾けて保持し、リフトピン２０，２１，２２を振動させた際に発生するすべり動作と振動させないピンとの摩擦力で任意の方向にウエハまたはトレーを移動させる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバー内にステージ（８）を有し、前記ステージ上にウエハ（１）またはトレー（１）を載置し、ウエハまたはトレー上のウエハに薄膜又はパターンを形成する半導体製造装置において、１〜Ｎ本のリフトピン（２、３）と、リフトピンを適切な高さに昇降できる１〜Ｎ個の駆動部（６、７）と、リフトピンの先端を任意の周波数と波形で振動させる機構（４、５）を備えたことを特徴とする半導体製造装置。
【請求項２】
請求項１記載の半導体製造装置を用いて、リフトピンを適切な高さと適切な周波数と波形で、Ｎ本のリフトピンを独立に制御することにより、ウエハまたはトレーをステージ上で移動させる制御機構（１２）を備えたことを特徴とする半導体製造装置。
【請求項３】
請求項２記載の半導体製造装置を用いて、薄膜又はパターンを形成する均一性を記憶したデータベース（１３）を有し、ウエハまたはトレーを移動させる位置とその位置における滞在時間を、データベースに基づいて制御する機構（１２）を備えたことを特徴とする半導体製造装置。
【請求項４】
請求項２記載の半導体製造装置を用いて、リフトピンの駆動部から発生させた振動を、リフトピンまたはガイドに設けた振動センサ（９、１０、１１）でモニタすることにより、ウエハまたはトレーの位置を推定する機構（１２）を備えたことを特徴とする半導体製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体ウエハの処理の均一性の向上を図るための、半導体製造装置および半導体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の薄膜やパターン形成技術によれば、均一性は通常±１〜５％程度である。特開平９−３６０４６号や特開２００２−１５１４１２号や公報に、エッチングやＣＶＤ処理による半導体製造プロセスにおいて、均一性向上の目的でステージを回転させる半導体製造装置が記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この公報記載の半導体製造装置では固定された回転軸でウエハを回転させるため、例えば１軸だけの回転式では回転軸の半径方向に生じた不均一な分布特性に対処できない。偏心させた回転方式も提案されているが、不均一への対処範囲に限界がある。
【０００４】
２軸以上の回転を合成した方式であればこの問題はかなり改善されるが、ウエハやトレーの温度制御のため一般的に行われている、ヒータによる加熱やチラーと冷媒を使った温度制御機構を同時に実施するのは困難である。
【０００５】
本発明は上記従来技術を考慮したものであって、固定的な回転軸を持ったステージ回転機構は使わず、ステージ上のウエハまたはトレーを直接移動させる機構を備えた半導体製造装置および半導体製造方法の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
１〜Ｎ本のリフトピンとステージの任意の組み合わせで、ウエハまたはトレーを傾けて保持し、リフトピンを振動させた際に発生するすべり動作と、振動させないピンまたはステージとの摩擦力で、任意の方向にウエハまたはトレーを移動させる。
【０００７】
またはリフトピンの振動と、リフトピンの振動に共振することによってウエハまたはトレー内部に発生した振動との相互作用で発生した進行波を用いて、超音波モータと類似の原理で、任意の方向にウエハまたはトレーを移動させる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明に関して、リフトピンが３本の場合の実施形態について説明する。平行移動させる場合について図２、図３、図４を参照して説明する。リフトピン（２０）を基準にリフトピン（２１、２２）をやや（２０）より低く同じ高さに設定する。この状態でリフトピン（２０、２１、２２）を同時に振動させると、矢印（２３）の方向にウエハまたはトレーがすべって移動する。同様に任意の方向に傾斜させてその方向に平行移動させることができる。
【０００９】
回転移動させる場合について図５を参照して説明する。前記の平行移動と同様にリフトピンの高さを設定する。ここでリフトピン（２２）を振動させずに固定してリフトピン（２０、２１）を振動させると、リフトピン（２２）を中心に矢印（２４）の方向に回転移動させることができる。但し、実際にはリフトピン（２２）で多少のすべりが発生するので、リフトピン（２２）は完全な回転中心にはならない。
【００１０】
また回転移動については図６のように、ウエハまたはトレーの移動方向を矢印（２５）に設定すると、ウエハまたはトレー周辺部とガイドとの接触部（２６）で発生する摩擦力で、ウエハまたはトレーはガイドの内壁に沿って移動しつつ矢印（２７）の方向に回転させることができる。
【００１１】
均一性は、処理条件が同じであればステージに対して固定した二次元平面の分布となるので、これを測定したデータを均一性データベース（１３）に記憶する。
【００１２】
本発明の半導体製造処理では、ウエハまたはトレーをある滞在時間だけ静止した状態で薄膜やパターン形成を行い、前記の移動機構を使って短時間で平行及び回転移動させて、再びある滞在時間だけ薄膜やパターン形成を行うという工程を繰り返す。
【００１３】
移動させる位置と滞在時間は次のように制御する。図７では１つの例としてウエハまたはトレーを（ａ〜ｉ）の９個の領域に分割している。ステージ上の各場所での薄膜やパターン形成の速度と、ウエハまたはトレーの各領域がそこに滞在した時間との積が、その時間内で形成された膜厚やエッチング量と推定される。各領域毎に推定した値を、領域毎に処理時間全体にわたって積算しつつ、処理終了時に領域毎に積算した値が可能な限り同じになるように途中の位置と滞在時間を制御すれば、均一性を向上させることができる。
【００１４】
リフトピンで発生させた振動はウエハまたはトレーを伝わって別のリフトピンやステージに伝達される。この振動をリフトピンに設けたセンサ（９、１０）とステージに設けた複数個のセンサ（１１）でモニタする。センサでモニタされた信号を、既知の位置関係で分類整理しておいた信号データと対比させることで、ウエハまたはトレーの位置を推定することができ、より高精度な均一性制御が可能となる。
【００１５】
【発明の効果】
本発明による半導体製造装置は、薄膜やパターン形成時にウエーハまたはトレーの位置とその場所での滞在時間を自在に制御することにより、不均一かつ複雑な分布を持つチャンバであっても均一性を向上させることができる。
【００１６】
また、ウエハまたはトレーを直接的にかつ間欠的に移動させる機構であるので、ウエハまたはトレーの温度制御のため一般的に用いられるヒータによる加熱またはチラーと冷媒を使った温度制御機構をそのまま利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る半導体製造装置における一実施形態を概略的に示す構成図である。
【図２】ウエハまたはトレーを移動させる時の、リフトピンとステージとウエハまたはトレーの位置関係を説明している概略図である。
【図３】ウエハまたはトレーを平行移動させる様子を、移動方向に直角の位置から見た断面図である。リフトピンの高さの差はかなり誇張して描いている。
【図４】ウエハまたはトレーを平行移動させる様子を、ステージ直上から見た平面図である。
【図５】ウエハまたはトレーを回転移動させる様子を、ステージ直上から見た平面図である。
【図６】ウエハまたはトレーを回転移動させる様子を、ウエハまたはトレーとガイドが接触する位置を拡大してステージ直上から見た平面図である。
【図７】ウエハまたはトレーを１つの実施形態として９つの領域に分割した概念図である。
【符号の説明】
１…ウエハーまたはトレー
２…リフトピン１
３…リフトピンＮ
４、５…リフトピンの振動駆動部
６、７…リフトピンの昇降駆動部
８…ステージ及びガイド
９、１０…リフトピンの振動センサ
１１…ステージの振動センサ
１２…制御部
１３…均一性データベース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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